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5月22日《科学》杂志精选

2015.6.03

　　南极内陆冰块正在快速融化

　　研究人员说，南部南极半岛（SAP）上的许多冰川在2009年时变得不稳定，并自那时以来以加快的速度融化。这些冰川坐落在低于海平面的朝南极大陆内部下沉的的基岩之上，它们可帮助支撑内陆冰架，但其结构被认为是不稳定的。如今，Bert Wouters和同事结合卫星测高法和重力观测证明该区域中的这些陆基冰块是如何在过去的12年左右时间中变薄的。研究人员的结果表明，SAP上的冰架已经显著削弱，并导致归于海洋的冰川更快地流向大海。据Wouters和其他研究人员披露，在2002年至2010年间，这些冰川的质量平衡维持在零左右。他们说，但在大约2009年时，SAP上的冰川开始以加快的速度失去其冰块量。如今，这些快速融化的冰川每年泵出大约560亿吨的水，构成了南极促成的海平面上升中的主要部分。基于他们的结果，研究人员提出，变暖的洋流可能是罪魁祸首。

　　癌性细胞与接触阳光细胞的相似性

　　研究人员说，人的正常皮肤细胞含有数量大得惊人的后天获得性突变，其中包括许多已知的受到强力正向选择的癌症启动子。这些新的发现揭示了所谓的驱动突变（该突变已知会在某些皮肤癌细胞中累积）在接触阳光的正常皮肤细胞中也会频繁地发生。它们让人们对癌症发生的最早阶段有所了解，并提出了有关正常皮肤细胞转变为癌细胞事件的重要问题。Iigo Martincorena和同事对4名年龄55岁至73岁病人在常规整容外科手术时从眼睑移除的多余皮肤进行了研究。研究人员对该皮肤进行了234个小型活检，并对其细胞的基因组进行了测序，寻找被认为与不同类型癌症有关的基因突变。Martincorena等人确认了与接触紫外光相关的突变模式，并指出在正常皮肤细胞中这些突变的载量常会比在许多皮肤癌细胞中的更高。研究人员接着设计了一种方法来确定健康皮肤细胞内哪些获得性或体细胞性突变是受到选择的。他们的结果表明，许多已知会驱动皮肤鳞状细胞癌的突变（其中包括那些影响NOTCH基因和P53的突变）在正常皮肤细胞中已经受到强力的正向选择。而且，总体而言，研究人员表示，超过25%的正常、接触阳光的皮肤细胞携带至少一个这类驱动突变，且每平方厘米皮肤含有数百个癌性克隆，它们都在争相传递它们的基因。

　　截瘫病人揭示支持规划的神经元

　　植入截瘫病人脑中的微电极正在向研究人员报告更多的作为我们身体运动基础的神经元活动。这些新的发现代表了人们向改进的神经—义肢装置迈出了重要一步，凸显了后顶叶皮层（PPC）在实际的和想象的运动中所起的关键作用。据Tyson Aflalo和他的同事透露，来自该脑区域的信号可能最终被解码并被用于控制电脑光标或机器人肢体的移动。研究人员对某患者PPC的神经元活动（被称作EGS）进行了分析，该病人在颈部以下瘫痪了约12年，并在2013年被植入了两个微电极阵列。使用功能性磁共振成像，Aflalo等人在EGS想象各类肢体和眼睛运动时对该患者的神经元进行了监测。根据他们记录的神经活动，研究人员能够预测EGS想要移动的是哪些肢体，以及他想将它们移向何方，在何时移动它们及多快地移动它们。研究人员还观察到，EGS可以通过想象不同的运动行为而改变神经元群的活动。这些结果建立在先前所作的在猴子和人类研究之上，它们提示PPC与计划的行动以及诸如目标和意图等更为抽象的概念有关。

　　塔拉海洋考察得到浮游生物数据宝库

　　通过本期《科学》杂志的5篇相关报告，一个多国科研人员组成的团队公布了塔拉海洋项目的首批结果；该团队在塔拉号纵帆船上花了3年半时间对阳光照射的海洋上层进行了样本采集。这些报告显示，海洋中的浮游生物比科学家们所知的要更加多样化。这些浮游生物为海洋的众多浮游生物的编目提供了新的资源，虽然海洋浮游生物对地球生命至关重要（例如它们每年产生的氧气占了光合作用所产氧气的一半），但它们的特征在很大程度上没有得到描述。该报告还揭示了浮游生物的分布情况及其相互的作用；他们提出，与环境条件相比，这些浮游生物的相互作用能更好地解释其群落的结构。

　　在2009年至2013年间的考察过程中，塔拉海洋考察项目的科学家们（他们是一个国际性的联盟）采集了病毒、细菌、原生生物及小动物的样本；他们最终在所有主要海洋区域的210个站点采集了3.5万多个浮游生物样本。在这组报道中有两篇报告利用了这一大规模样本组中的两个亚组制作了参照工具，这些工具对全球海洋浮游生物的多样性所作的阐释规模是前所未有的。Shinichi Sunagawa和同事创制了一个海洋参照基因编目，它是由超过4000万的基因组成的，其中大多为新的基因；这一结果凸显了海洋浮游生物群落中未知的基因多样性的巨大储库。Sunagawa等人说，海洋温度似乎是驱动浮游生物群落组成的主要因素，提示水温增加会对海洋微生物产生重大影响。

细胞基因浮游生物

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